JP4430886B2

JP4430886B2 - Magnet pump

Info

Publication number: JP4430886B2
Application number: JP2003126079A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　修
Original assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Apic Yamada Corp
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: JP2004332567A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インペラの軸受内に流体内の異物が混入することを防止し、またさらに微小な異物が一旦，混入してもこれを排出することができ、インペラの軸受の冷却、潤滑を良好にすることができ、長期に亘ってインペラの回転摺動を安定させることができるマグネットポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マグネットポンプの従動回転体にベアリングを装着して、前記従動回転体を支持するシャフトの軸方向に移動自在としたマグネットポンプが特許文献１（特開２００１−１６５０８５）に開示されている。これは、インペラから吐出される圧力液が、従動回転体とリアケーシングとの間隙に導入され、シャフトとベアリングの間隙を通過して、インペラの中央部まで循環して、ベアリングとシャフトの摺動摩擦熱の冷却と潤滑を行っている。このベアリングの内面には、螺旋状あるいはスプライン状の流通溝が形成されていて、適当な量の圧力液を流通するようにしている。
【０００３】
【特許請求文献１】
特開２００１−１６５０８５
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
内燃機関の冷却装置としてマグネットポンプを使用する場合、冷却流路内には冷却液が充填されているので、従来技術のマグネットポンプとして挙げた空運転若しくは空気混入運転という問題は解消されている。しかし、冷却流路内を循環する冷却液には、長期に亘って使用していると次第に異物が混入してくるものであり、この異物がインペラとシャフト間に設けた軸受に侵入した場合、シャフトと軸受との摺動面が異物により磨耗し易くなり、円滑な回転作動が困難となるおそれがある。
【０００５】
また、特許文献１は、ベアリングの内面の流通溝が形成され、シャフトとベアリングの間に圧力液を循環させる構造なので、ベアリング摺動箇所に圧力液内の異物も圧力液と共に容易に入ってくる。インペラから吐出される圧力液を、シャフトとベアリングの間に設けられたベアリングの内面の流通溝に通して循環させるので、ベアリング内に混入する異物も圧力液と共に容易に入ってくる。このとき、流通溝には、微小な異物のみならず、比較的大きな異物も入り込み易くなっており、そのためにベアリング内に異物が溜りやすくなる。
【０００６】
このようなことからシャフトとベアリングとの回転や軸方向の摺動に支障をきたし、シャフトやベアリングが磨耗し易くなり円滑な回転作動が難しくなり、ポンプ耐久性を低下させるおそれがある。特に大きな異物によって生じる磨耗は、ポンプの寿命を極端に短くすることになる。本発明の目的は、上記のようにインペラを支持するインペラ軸とインペラ軸受部との間に異物が入り込むことを防止するとともに、たとえ小さな混入異物が入り込んでも、これらを迅速に排出し、且つその構造を極めて簡単にすることにある。
【０００７】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、ポンプハウジングと、該ポンプハウジングに接続する隔壁体と、大径軸部と小径軸部とからなり前記隔壁体と前記ポンプハウジングとで支持されるインペラ軸と、大内径部と小内径部とを有する軸受孔とインペラ羽根部とからなるインペラ回転体とからなり、前記軸受孔の大内径部が前記インペラ軸の大径軸部により軸支され、前記小内径部が前記小径軸部により軸支されて、前記インペラ回転体の軸受孔がインペラ軸に回動且つ摺動自在に軸支され、前記インペラ軸の小径軸部と、インペラ回転体の軸受孔の大内径部とからなる空隙の流体溜り部が形成されてなるマグネットポンプとしたことにより、上記課題を解決したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明の構成は、図１（Ａ）に示すように、ポンプハウジングＡと隔壁体５と、マグネットカップ体収納部１６とから構成される。そのポンプハウジングＡとマグネットカップ体収納部１６とがボルト，ナット等の固着具にて接合され、さらに前記ポンプハウジングＡとマグネットカップ体収納部１６とにより構成される内室は、隔壁体５により仕切られる。
【０００９】
そのポンプハウジングＡは、図２に示すように、インペラ収納部１と吸入路２及び吐出路３とから構成されている。そのインペラ収納部１に前記隔壁体５が水密的に接合され、これらによって、インペラ回転体Ｂを収容することができる空隙が形成され、これがインペラ回転体Ｂのインナーマグネット部７が収容されるインペラ室となる。このインペラ室には、インペラ軸６を介してインペラ回転体Ｂが回動自在に収納される。
【００１０】
その隔壁体５は、図２に示すように、カップ状部５ａの隔壁底面部５ａ₁に隔壁側軸支部５ｂが形成されたものである。該隔壁側軸支部５ｂは、前記隔壁底面部５ａ₁に円周状の立上り部が形成されており、この隔壁側軸支部５ｂにインペラ軸６の軸方向の一端が軸支されている。なお、特に図示しないが、前記隔壁側軸支部５ｂは隔壁底面部５ａ₁の中心位置に凹み穴状として形成されるものであってもよい。
【００１１】
ポンプハウジングＡの吸入路２には、本体側軸支部４が形成されている。この本体側軸支部４は、前記隔壁体５がポンプハウジングＡに接合されることにより、本体側軸支部４と，隔壁体５の隔壁側軸支部５ｂとがポンプハウジングＡの内部において、共に同一の軸心となるように設定され、その軸心に対してインペラ軸６の軸心が一致するように軸方向両端が支持される。前記吸入路２は、前記インペラ軸６の適正設置状態における軸線すなわち、本体側軸支部４と隔壁側軸支部５ｂとのなす軸線に対して適宜の傾斜角度を有しており、約３０°乃至約７５°程度の傾斜となっている。
【００１２】
インペラ軸６は、図２に示すように、大径軸部６ａ及び小径軸部６ｂとからなり、その大径軸部６ａと小径軸部６ｂとの間には段部６ｃが形成される。該段部６ｃはインペラ軸６の軸方向に直交（ほぼ直交も含まれる）するほぼ平坦な面である。そのインペラ回転体Ｂは、図１（Ａ），図２に示すように、インナーマグネット部７とインペラ羽根部１１とから構成されており、インナーマグネット部７の回動中心箇所には、軸受部８が形成されている。
【００１３】
該軸受部８は、図２に示すように、軸受孔９が形成され、該軸受孔９は、図２に示すように、大内径部９ａと小内径部９ｂが形成されている。そして、前記インペラ回転体Ｂの軸受孔９がインペラ軸６に支持されるものであり、軸受孔９の大内径部９ａが前記インペラ軸６の大径軸部６ａにより軸支され、小内径部９ｂが前記小径軸部６ｂにより軸支される。前記軸受孔９において、大内径部９ａと小内径部９ｂとの段差箇所を内径段差部９ｃと称する。
【００１４】
そのインペラ回転体Ｂがインペラ軸６に軸支された状態では、前記大内径部９ａ，小径軸部６ｂ，段部６ｃ及び内径段差部９ｃにより囲まれた空隙部が生じるもので、この空隙部が流体溜り部ｓとなる。この流体溜り部ｓは、インペラ回転体Ｂがインペラ軸６の軸方向に沿って移動するときに、容積が増減する。すなわち、図５（Ａ）に示すように、前記段部６ｃと内径段差部９ｃとが相互に離間するようにして、インペラ回転体Ｂがアウターマグネット１５側に軸方向に移動すると、流体溜り部ｓの容積は増加する。また、図５（Ｂ）に示すように、インペラ回転体Ｂが吸入路２側に軸方向に沿って移動すると、その反対に段部６ｃと内径段差部９ｃとが相互に近接する方向にインペラ回転体Ｂが軸方向に移動すると、流体溜り部ｓの容積は減少する。
【００１５】
また、インナーマグネット部７はインナーマグネット７ａがインナーマグネットカバー部７ｂに装着されたものである。該インナーマグネットカバー部７ｂには、軸方向に隣接するようにしてインペラ羽根部１１が連続形成されており、インナーマグネット部７の回動とともにインペラ羽根部１１が回動する。該インペラ羽根部１１は、複数の羽根片１１ａ，１１ａ，…を有し、さらに、この複数の羽根片１１ａ，１１ａ，…の先端に環状部１２が形成され、該環状部１２の先端に円筒状部１３が連続的に形成されている。その円筒状部１３が前記吸入路２のインペラ収納部１側端部に遊挿状態となって装着される。
【００１６】
前記流体溜り部ｓは、インペラ回転体Ｂの停止時には、アウターマグネット１５により隔壁体５側に位置しており、適宜の大きさの容積を有するものである。そのインペラ回転体Ｂの回転作動時に、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、インペラ回転体Ｂは、吸入負圧によって吸入路２側へ移動して縮小する。ポンプ作動時又は回転数の変化などでポンプ圧力が変化するたびにインペラ回転体Ｂは、インペラ軸６の軸方向に移動するので、流体溜り部ｓは容積が減少したり又は容積が増加して大きさが変わる。なお、ポンプ作動停止時は、アウターマグネット１５の磁力により初期位置に復帰し、その流体溜り部ｓの容積は増加する。この流体溜り部ｓには、インペラ回転体Ｂの軸受孔９とインペラ軸６との軸隙間から流体が導入されるものである。
【００１７】
その流体溜り部ｓの流体は、インペラ回転体Ｂの軸受部８の軸受孔９とインペラ軸６との回転摺動部の摩擦熱の冷却と潤滑を行う。前記インペラ回転体Ｂが、ポンプ作動時や回転数の変化などのポンプ圧力変化に対して軸方向へ移動することから、前記軸受孔９とインペラ軸６からなる流体溜り部ｓの容積を縮小、拡大させ、その作動によって流体溜り部ｓの流体を積極に排出，吸入することができる。インペラ回転体Ｂには、吸入負圧とアウターマグネット１５の磁力による作用力がかかり、その力の大きさにより変化して往復動させる力がかかるものである。このようにして、１回の起動，停止毎に流体溜り部ｓにその体積変化分の水を入れ替えることができる。また運転時にもポンプの回転速度に応じてスラスト方向の変位が起こり、軸受の潤滑を良好に保つことができる。
【００１８】
その流体溜り部ｓへの流体が前記軸受孔９とインペラ軸６との間隙から導入される場合は、大きな異物の侵入は防止され、仮に微小な異物が侵入する場合でも、流体溜り部ｓの容積が変化する際に、流体溜り部ｓの外部に追い出される。このように、流体溜り部ｓ内の流体は、インペラ回転体Ｂの軸方向移動によって、排出、吸入により入れ替えが行われるもので、その間隙に入り込んだ微小な異物が排出され、これらが堆積することはなく、ひいては異物が溜りやすくならないような構造となっている。
【００１９】
そのインペラ軸６には、図２等に示すように、ストッパー部６ｄが形成されている。該ストッパー部６ｄは、前記インペラ回転体Ｂの軸受部８の軸方向端部と当接する部位である。このストッパー部６ｄと初期状態にあるインペラ回転体Ｂの軸端部との距離ｋは、前記流体溜り部ｓの最大容積時における最大長さｓ₁よりも小さく設定され、ｓ₁＞ｋとなる。
【００２０】
そして、インペラ回転体Ｂが軸方向に移動してストッパー部６ｄと当接することで、流体溜り部ｓは段部６ｃと内径段差部９ｃとが、常時，最小間隔を維持し、最小隙間を確保することができる。また、アウターマグネット１５位置に対してインペラ回転体Ｂ側のインナーマグネット部７の位置ズレが大きくなることを防止し、インナーマグネット部７がアウターマグネット１５と相互に磁力が及ぶ範囲内に保持することができ、インペラ回転体Ｂがアウターマグネット１５からの磁力回転伝達を良好に受けることができる。
【００２１】
次に、インペラ回転体Ｂのインペラ羽根部１１の先端を覆う環状部１２が設けられている。該環状部１２は、各羽根片１１ａ，１１ａ，…の先端に形成されたものであり、薄板の環状としたものである。さらに、その環状部１２の内周端縁より円筒状部１３が形成されている。円筒状部１３は、前記吸入路２から流体をインペラへ導入する部位であり、吸入路２のインペラ収納部１側開口から突出して設けられている。その開口部は、フレアー状に形成されている。
【００２２】
そのポンプハウジングＡの吸入路２の開口周辺と前記環状部１２及び、吸入路２の開口内周縁の外周との間には、小隙間が形成される。そして、前記円筒状部１３から流体を効率良くインペラ収納部１に向かって導入し、その流体の一部は、インナーマグネット部７の後方から軸受孔９とインペラ軸６との隙間に入り込むようになっている。前記円筒状部１３と吸入路２との隙間は、インペラの軸方向に対して一定となるように、円筒状部１３の外径が設定されることで、正圧のインペラ収納部１から負圧の吸入路２への流体の還流を抑止し、性能低下を防ぐことができる。
【００２３】
次に、前記マグネットカップ体収納部１６は、ポンプハウジングＡにボルト，ナット等の固着具にて接続してポンプハウジングＡとともにポンプを構成するものである。マグネットカップ体収納部１６の内部には、アウターマグネット１５が回動自在に装着されている。具体的には、図１（Ａ）に示すように、前記マグネットカップ体収納部１６には、駆動軸１７がベアリングを介してマグネットカップ体収納部１６の内部と外部とに貫通するように装着され、その駆動軸１７のマグネットカップ体収納部１６の内部側でアウターマグネット１５に連結されている。また前記駆動軸１７のマグネットカップ体収納部１６の外部側には、プーリ或いは図示しないチェーンスプロケット等を介して回転運動が伝達されるものである。
【００２４】
次に本発明の実施形態における動作について説明する。まず、停止状態においては、図３（Ａ），（Ｂ）及び図５（Ａ）に示すように、インペラ回転体Ｂは、初期位置として隔壁体５側寄りにある。そのインペラ回転体Ｂがアウターマグネット１５の回転伝達により回転を開始すると、まず、吸入負圧が発生して、図４（Ａ），（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、インペラ回転体Ｂがインペラ軸６に沿って吸入路２側へ移動させられ、該インペラ回転体Ｂが前記ストッパー部６ｄ側に移動する。
【００２５】
そして、インペラ回転体Ｂの軸受部８の吸入路２側寄りの端部が前記ストッパー部６ｄに当接して流体溜り部ｓが最小容積の状態となりながら、最大容積時の流体溜り部ｓに貯留されていた流体は排出される。ここで、流体溜り部ｓは最小限の容積を有しており、この内部には流体が存在するので、インペラ回転体Ｂとインペラ軸６との間における軸受箇所の潤滑及び冷却が行われる。また、停止状態になるとインペラ回転体Ｂは、アウターマグネット１５の磁力により元のアウターマグネット１５側（初期位置）に移動し、流体溜り部ｓの容積は最大となり、流体溜り部ｓに流体が導入される。これは、運転時ポンプ突出圧の反力としてインペラ回転体Ｂに加わる推進力とアウターマグネット１５の磁力による復元力のつり合いにより回転変化に応じて常時移動する。
【００２６】
なお、前記アウターマグネット１５の軸方向長さに対してインナーマグネット部７の軸方向長さを大きくすることによって、前記インペラ回転体Ｂが軸方向移動によって動いてもインナーマグネット部７が軸方向に固定状態にあるアウターマグネット１５から大きく外れることはなく、相互に十分な磁力を及ぼし合い、常時，十分な磁力回転伝達を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、ポンプハウジングＡと、該ポンプハウジングＡに接続する隔壁体５と、大径軸部６ａと小径軸部６ｂとからなり前記隔壁体５と前記ポンプハウジングＡとで支持されるインペラ軸６と、大内径部９ａと小内径部９ｂとを有し前記インペラ軸６に回動且つ摺動自在に軸支される軸受孔９とインペラ羽根部１１とからなるインペラ回転体Ｂとからなり、前記インペラ軸６の小径軸部６ｂと、インペラ回転体Ｂの軸受孔９の大内径部９ａとからなる空隙の流体溜り部ｓが形成されてなるマグネットポンプとしたことにより、インペラ回転体Ｂとインペラ軸６との間に流体を導入しながら、インペラの軸受の冷却、潤滑を行い、且つ微小な異物が混入してもこれを排出することができ、長期に亘ってインペラの回転摺動を安定させることができる。
【００２８】
上記効果を詳述すると、インペラ軸６は、大径軸部６ａと小径軸部６ｂとからなり、インペラ回転体Ｂの軸受部９は、大内径部９ａと小内径部９ｂとを有している。その軸受部９がインペラ軸６に軸支されるときには、前記小径軸部６ｂと大内径部９ａとからなる空隙の流体溜り部ｓを形成する。この流体溜り部ｓは、インペラ回転体Ｂがインペラ軸６の軸方向に沿って両方向に移動自在である。そしてインペラ回転体Ｂが軸方向に移動するたびに、流体溜り部ｓの容積が増減するものである。
【００２９】
これによって、ポンプが始動すると、ポンプ吸入負圧によりインペラ回転体Ｂは吸入路２側に移動し、流体溜り部ｓの容積が減少し、内部に溜まっている流体は、流体溜り部ｓからインペラ軸６の外部に排出される。またポンプが停止すると、アウターマグネット１５の磁力によって、インペラ回転体Ｂが初期位置，すなわち隔壁体５内に戻ることになる。この際に流体溜り部ｓの容積が増加し流体が流体溜り部ｓ内に吸い込まれるものであり、次の始動時には流体溜り部ｓに流体が十分溜まっている状態にできる。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記インペラ軸６には、インペラ回転体Ｂが当接するストッパー部６ｄが形成され、軸受孔９の端部とストッパー部６ｄとの距離ｋは、最大容積状態における前記流体溜り部ｓの軸方向長さより小さくしてなるマグネットポンプとしたことにより、流体溜り部ｓは、常時，最小隙間を確保することができ、稼動時において流体溜り部ｓには流体が溜まっている状態にすることができる。
【００３１】
すなわち、軸受孔９の端部とストッパー部６ｄとの距離ｋは、最大容積状態における前記流体溜り部ｓの軸方向長さより小さくしているので、軸受孔９の端部とストッパー部６ｄとが当接しても、流体溜り部ｓには、小さな容積でありながらも、流体を溜めておくおこができ、インペラ回転体Ｂが回転しているときに、流体による潤滑，冷却が行われるものである。また、アウターマグネット１５位置に対して、インペラ回転体Ｂ側のインナーマグネット部７が大きく位置ズレすることがなく、相互に磁力が及ぶ範囲内に保持することができ、マグネットカップリングの磁力回転伝達を良好に保つことができる。
【００３２】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記インペラの羽根部の先端に形成された環状部１２と、該環状部１２内周から円筒状部１３とが形成され、該円筒状部１３は前記ポンプハウジングＡの吸入路２に遊挿されてなるマグネットポンプとしたことにより、環状部１２と円筒状部１３を有するインペラが軸方向に移動し、且つ前記吸入路２の開口内周に対して円筒状部１３が遊挿状態となり、これは吸入路２の開口内周と円筒状部１３の外周とが連結状態となる。このため、円筒状部１３は、吸入路２からの流体をインペラ羽根部１１に導入する吸入導入路としての役目をなすこととなる。よって効率良くインペラへ流体を導入することができ、ひいては、ポンプ性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の縦断側面図
（Ｂ）は本発明の要部縦断側面図
【図２】本発明の主要部材の分解断面図
【図３】（Ａ）は本発明においてポンプが停止状態にある縦断側面図
（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図
【図４】（Ａ）は本発明においてポンプが稼動状態にある縦断側面図
（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図
【図５】（Ａ）は停止状態の要部拡大縦断側面図
（Ｂ）は稼動状態の要部拡大縦断側面図
【符号の説明】
Ａ…ポンプハウジング
Ｂ…インペラ回転体
５…隔壁体
６…インペラ軸
６ａ…大径軸部
６ｂ…小径軸部
６ｄ…ストッパー部
９ａ…大内径部
９ｂ…小内径部
ｓ…流体溜り部
１１…インペラ羽根部
１２…環状部
１３…円筒状部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention prevents the foreign matter in the fluid from entering the impeller bearing, and can discharge even a minute foreign matter once, and the impeller bearing is cooled and lubricated well. The present invention relates to a magnet pump that can stabilize the rotational sliding of the impeller over a long period of time.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-165085 discloses a magnet pump in which a bearing is attached to a driven rotary body of a magnet pump so as to be movable in the axial direction of a shaft that supports the driven rotary body. This is because the pressure fluid discharged from the impeller is introduced into the gap between the driven rotor and the rear casing, passes through the gap between the shaft and the bearing, circulates to the center of the impeller, and slides between the bearing and the shaft. Cools and lubricates the heat. A spiral or spline-shaped flow groove is formed on the inner surface of the bearing so that an appropriate amount of pressure liquid flows.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-165085 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When a magnet pump is used as a cooling device for an internal combustion engine, the cooling channel is filled with a cooling liquid, so that the problem of idling or aeration operation cited as a conventional magnet pump is solved. However, if the coolant circulates in the cooling flow path, foreign matter will gradually get mixed in if used for a long time, and if this foreign matter enters the bearing provided between the impeller and the shaft, The sliding surface between the shaft and the bearing is likely to be worn by foreign matter, and smooth rotation operation may be difficult.
[0005]
Further, Patent Document 1 has a structure in which a flow groove on the inner surface of the bearing is formed and pressure fluid is circulated between the shaft and the bearing, and therefore foreign matter in the pressure fluid easily enters the bearing sliding portion together with the pressure fluid. . Since the pressure liquid discharged from the impeller is circulated through the flow groove on the inner surface of the bearing provided between the shaft and the bearing, foreign matter mixed in the bearing easily enters with the pressure liquid. At this time, not only a minute foreign substance but also a relatively large foreign substance is likely to enter the flow groove, so that the foreign substance tends to accumulate in the bearing.
[0006]
For this reason, the rotation of the shaft and the bearing and the sliding in the axial direction are hindered, the shaft and the bearing are likely to be worn and smooth rotation operation becomes difficult, and the pump durability may be reduced. In particular, wear caused by large foreign objects will extremely shorten the life of the pump. The object of the present invention is to prevent foreign matter from entering between the impeller shaft supporting the impeller and the impeller bearing portion as described above, and even if small foreign matter enters, these are quickly discharged and It is to make the structure extremely simple.
[0007]
In view of the above, the inventor has intensively and researched to solve the above problems, and as a result, the present invention comprises a pump housing, a partition body connected to the pump housing, a large diameter shaft portion, and a small diameter shaft portion. An impeller shaft supported by the partition body and the pump housing, and an impeller rotating body including a bearing hole having a large inner diameter portion and a small inner diameter portion and an impeller blade portion, and the large inner diameter portion of the bearing hole is The impeller shaft is pivotally supported by the large diameter shaft portion, the small inner diameter portion is pivotally supported by the small diameter shaft portion, and the bearing hole of the impeller rotor is pivotally and slidably supported by the impeller shaft, The above-described problems are solved by providing a magnet pump in which a fluid reservoir portion having a gap composed of a small-diameter shaft portion of the impeller shaft and a large-diameter portion of a bearing hole of the impeller rotor is formed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, as shown in FIG. 1A, the configuration of the present invention includes a pump housing A, a partition wall body 5, and a magnet cup body housing portion 16. The pump housing A and the magnet cup body housing portion 16 are joined by a fastener such as a bolt and a nut, and the inner chamber constituted by the pump housing A and the magnet cup body housing portion 16 is formed by the partition wall body 5. Partitioned.
[0009]
As shown in FIG. 2, the pump housing A includes an impeller storage portion 1, a suction path 2, and a discharge path 3. The partition body 5 is watertightly joined to the impeller housing portion 1, thereby forming a gap that can house the impeller rotor B, and this impeller that houses the inner magnet portion 7 of the impeller rotor B. It becomes a room. In this impeller chamber, an impeller rotating body B is rotatably housed via an impeller shaft 6.
[0010]
As shown in FIG. 2, the partition body 5 is formed by forming partition-side shaft support portions 5 b on the partition bottom surface portion 5 a ₁ of the cup-shaped portion 5 a. The partition-side shaft support portion 5b is formed with a circumferential rising portion on the partition wall bottom surface portion 5a ₁ , and one end of the impeller shaft 6 in the axial direction is supported by the partition-side shaft support portion 5b. Although not particularly shown, the partition wall-side bearing portions 5b may be one that is formed as a hole-shaped recess in the central position of the partition wall bottom portion 5a _1.
[0011]
A main body side shaft support portion 4 is formed in the suction path 2 of the pump housing A. In the main body side shaft support portion 4, the main body side shaft support portion 4 and the partition wall side shaft support portion 5 b of the partition wall body 5 are the same inside the pump housing A by joining the partition wall body 5 to the pump housing A. The both ends in the axial direction are supported so that the axis of the impeller shaft 6 coincides with the axis. The suction passage 2 has an appropriate inclination angle with respect to an axis line in a properly installed state of the impeller shaft 6, that is, an axis line formed by the main body side shaft support portion 4 and the partition wall side shaft support portion 5b, and is approximately 30 ° to 30 °. The inclination is about 75 °.
[0012]
As shown in FIG. 2, the impeller shaft 6 includes a large-diameter shaft portion 6a and a small-diameter shaft portion 6b, and a step portion 6c is formed between the large-diameter shaft portion 6a and the small-diameter shaft portion 6b. The step portion 6 c is a substantially flat surface that is orthogonal (including substantially orthogonal) to the axial direction of the impeller shaft 6. As shown in FIGS. 1 (A) and 2, the impeller rotating body B includes an inner magnet portion 7 and an impeller blade portion 11. 8 is formed.
[0013]
As shown in FIG. 2, the bearing portion 8 is formed with a bearing hole 9, and the bearing hole 9 is formed with a large inner diameter portion 9a and a small inner diameter portion 9b as shown in FIG. The bearing hole 9 of the impeller rotor B is supported by the impeller shaft 6, and the large inner diameter portion 9 a of the bearing hole 9 is supported by the large diameter shaft portion 6 a of the impeller shaft 6. 9b is pivotally supported by the small diameter shaft portion 6b. In the bearing hole 9, a step portion between the large inner diameter portion 9a and the small inner diameter portion 9b is referred to as an inner diameter step portion 9c.
[0014]
In the state where the impeller rotating body B is pivotally supported by the impeller shaft 6, a gap surrounded by the large inner diameter portion 9a, the small diameter shaft portion 6b, the step portion 6c and the inner diameter step portion 9c is generated. Becomes the fluid reservoir s. The volume of the fluid reservoir s increases or decreases when the impeller rotor B moves along the axial direction of the impeller shaft 6. That is, as shown in FIG. 5A, when the impeller rotor B moves in the axial direction toward the outer magnet 15 such that the stepped portion 6c and the inner diameter stepped portion 9c are separated from each other, the fluid pool portion The volume of s increases. Further, as shown in FIG. 5B, when the impeller rotating body B moves in the axial direction toward the suction passage 2, the impeller 6c and the inner diameter step portion 9c are opposed to each other in the direction in which they are close to each other. When the rotating body B moves in the axial direction, the volume of the fluid reservoir s decreases.
[0015]
The inner magnet portion 7 is obtained by attaching an inner magnet 7a to the inner magnet cover portion 7b. An impeller blade portion 11 is continuously formed on the inner magnet cover portion 7b so as to be adjacent to the axial direction, and the impeller blade portion 11 rotates as the inner magnet portion 7 rotates. The impeller blade portion 11 has a plurality of blade pieces 11a, 11a,..., And an annular portion 12 is formed at the tip of the plurality of blade pieces 11a, 11a,. The shape part 13 is formed continuously. The cylindrical portion 13 is attached to the end portion of the suction path 2 on the side of the impeller storage portion 1 in a loosely inserted state.
[0016]
The fluid reservoir s is positioned on the partition wall 5 side by the outer magnet 15 when the impeller rotor B is stopped, and has a volume of an appropriate size. When the impeller rotator B rotates, as shown in FIGS. 4A and 4B, the impeller rotator B moves to the suction path 2 side due to the suction negative pressure and contracts. Since the impeller rotor B moves in the axial direction of the impeller shaft 6 at the time of pump operation or whenever the pump pressure changes due to a change in the rotational speed, the volume of the fluid reservoir s decreases or increases. The size changes. When the pump operation is stopped, the initial position is restored by the magnetic force of the outer magnet 15, and the volume of the fluid reservoir s increases. A fluid is introduced into the fluid reservoir s from a shaft gap between the bearing hole 9 of the impeller rotor B and the impeller shaft 6.
[0017]
The fluid in the fluid reservoir s cools and lubricates the frictional heat of the rotating sliding portion between the bearing hole 9 of the bearing portion 8 of the impeller rotor B and the impeller shaft 6. Since the impeller rotor B moves in the axial direction in response to pump pressure changes such as when the pump is operated or changes in rotation speed, the volume of the fluid reservoir s composed of the bearing hole 9 and the impeller shaft 6 is reduced. By enlarging and operating, the fluid in the fluid reservoir s can be positively discharged and sucked. The impeller rotor B is applied with an acting force due to the suction negative pressure and the magnetic force of the outer magnet 15, and is subjected to a reciprocating force that varies depending on the magnitude of the force. In this way, the water corresponding to the volume change can be replaced in the fluid reservoir s at each start and stop. Also, during operation, displacement in the thrust direction occurs according to the rotational speed of the pump, and the bearing can be kept in good lubrication.
[0018]
When the fluid into the fluid reservoir s is introduced from the gap between the bearing hole 9 and the impeller shaft 6, the entry of large foreign matter is prevented, and even if a minute foreign matter enters, the fluid reservoir s When the volume changes, it is driven out of the fluid reservoir s. As described above, the fluid in the fluid reservoir s is exchanged by discharging and sucking in accordance with the axial movement of the impeller rotating body B, so that minute foreign matters entering the gap are discharged and accumulated. The structure is such that foreign matter does not easily collect.
[0019]
The impeller shaft 6 is formed with a stopper portion 6d as shown in FIG. The stopper portion 6d is a portion that comes into contact with the axial end portion of the bearing portion 8 of the impeller rotor B. Distance k between the axial end portion of the impeller rotating member B in this stopper portion 6d and the initial state is set smaller than the maximum length s ₁ at the maximum volume of the fluid reservoir unit s, the s _1> k .
[0020]
The impeller rotator B moves in the axial direction and comes into contact with the stopper portion 6d, so that the step 6c and the inner-diameter step portion 9c always maintain the minimum gap and ensure the minimum gap. can do. Further, the positional deviation of the inner magnet portion 7 on the impeller rotor B side with respect to the position of the outer magnet 15 is prevented from being increased, and the inner magnet portion 7 is held within a range in which the magnetic force is mutually applied to the outer magnet 15. Thus, the impeller rotor B can receive magnetic force rotation transmission from the outer magnet 15 satisfactorily.
[0021]
Next, an annular portion 12 that covers the tip of the impeller blade portion 11 of the impeller rotor B is provided. The annular portion 12 is formed at the tip of each blade piece 11a, 11a,... And is an annular thin plate. Further, a cylindrical portion 13 is formed from the inner peripheral edge of the annular portion 12. The cylindrical portion 13 is a portion that introduces fluid from the suction passage 2 to the impeller, and is provided so as to protrude from the impeller housing portion 1 side opening of the suction passage 2. The opening is formed in a flare shape.
[0022]
A small gap is formed between the periphery of the opening of the suction passage 2 of the pump housing A and the outer periphery of the annular portion 12 and the inner peripheral edge of the opening of the suction passage 2. Then, the fluid is efficiently introduced from the cylindrical portion 13 toward the impeller housing portion 1 so that a part of the fluid enters the gap between the bearing hole 9 and the impeller shaft 6 from the rear of the inner magnet portion 7. It has become. By setting the outer diameter of the cylindrical portion 13 so that the gap between the cylindrical portion 13 and the suction path 2 is constant with respect to the axial direction of the impeller, the positive pressure impeller storage portion 1 is negatively affected. It is possible to prevent the fluid from flowing back to the pressure suction passage 2 and to prevent the performance from deteriorating.
[0023]
Next, the magnet cup body housing portion 16 is connected to the pump housing A with a fastener such as a bolt or a nut to constitute a pump together with the pump housing A. An outer magnet 15 is rotatably mounted inside the magnet cup body storage unit 16. Specifically, as shown in FIG. 1A, the magnet cup body housing portion 16 is mounted so that the drive shaft 17 penetrates the inside and the outside of the magnet cup body housing portion 16 via a bearing. The drive shaft 17 is connected to the outer magnet 15 on the inner side of the magnet cup body housing portion 16. In addition, the rotational motion is transmitted to the outside of the magnet cup body housing portion 16 of the drive shaft 17 via a pulley or a chain sprocket (not shown).
[0024]
Next, the operation in the embodiment of the present invention will be described. First, in the stopped state, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 5A, the impeller rotor B is closer to the partition wall 5 as an initial position. When the impeller rotating body B starts to rotate by the rotation transmission of the outer magnet 15, first, suction negative pressure is generated, and the impeller rotation is performed as shown in FIGS. 4 (A), 4 (B) and 5 (B). The body B is moved to the suction path 2 side along the impeller shaft 6, and the impeller rotor B is moved to the stopper portion 6d side.
[0025]
Then, the end of the impeller rotor B near the suction path 2 side of the bearing portion 8 abuts against the stopper portion 6d so that the fluid reservoir portion s is in the minimum volume state, while being stored in the fluid reservoir portion s at the maximum volume. The fluid that has been discharged is discharged. Here, the fluid reservoir portion s has a minimum volume, and fluid exists therein, so that lubrication and cooling of the bearing portion between the impeller rotor B and the impeller shaft 6 are performed. In the stopped state, the impeller rotor B is moved to the original outer magnet 15 side (initial position) by the magnetic force of the outer magnet 15, the volume of the fluid reservoir s is maximized, and the fluid is introduced into the fluid reservoir s. Is done. This always moves according to the rotation change by balancing the propulsive force applied to the impeller rotor B as the reaction force of the pump protrusion pressure during operation and the restoring force due to the magnetic force of the outer magnet 15.
[0026]
By increasing the axial length of the inner magnet portion 7 relative to the axial length of the outer magnet 15, the inner magnet portion 7 can be moved in the axial direction even if the impeller rotor B moves due to axial movement. The outer magnet 15 that is in a fixed state is not greatly disengaged, and a sufficient magnetic force is exerted on each other, so that sufficient magnetic force rotation can be transmitted at all times.
[0027]
【The invention's effect】
The invention of claim 1 comprises a pump housing A, a partition wall 5 connected to the pump housing A, a large diameter shaft portion 6a and a small diameter shaft portion 6b, and is supported by the partition wall body 5 and the pump housing A. An impeller rotating body B including a bearing hole 9 and an impeller blade portion 11 which are supported by the impeller shaft 6 so as to be rotatable and slidable. The impeller shaft 6 has a small-diameter shaft portion 6b and a large-diameter portion 9a of the bearing hole 9 of the impeller rotor B. While introducing a fluid between the rotating body B and the impeller shaft 6, the impeller bearing can be cooled and lubricated, and even if a minute foreign matter is mixed in, it can be discharged. Stabilize rotational sliding It is possible.
[0028]
In detail, the impeller shaft 6 includes a large-diameter shaft portion 6a and a small-diameter shaft portion 6b, and the bearing portion 9 of the impeller rotor B includes a large-diameter portion 9a and a small-diameter portion 9b. Yes. When the bearing portion 9 is pivotally supported by the impeller shaft 6, a fluid reservoir portion s having a gap composed of the small diameter shaft portion 6b and the large inner diameter portion 9a is formed. In the fluid reservoir s, the impeller rotor B is movable in both directions along the axial direction of the impeller shaft 6. Each time the impeller rotor B moves in the axial direction, the volume of the fluid reservoir s increases or decreases.
[0029]
As a result, when the pump is started, the impeller rotor B moves to the suction path 2 side due to the pump suction negative pressure, the volume of the fluid reservoir s decreases, and the fluid accumulated inside the impeller rotates from the fluid reservoir s. It is discharged outside the shaft 6. When the pump is stopped, the impeller rotor B returns to the initial position, that is, into the partition wall 5 by the magnetic force of the outer magnet 15. At this time, the volume of the fluid reservoir s increases, and the fluid is sucked into the fluid reservoir s, so that the fluid can be sufficiently accumulated in the fluid reservoir s at the next start-up.
[0030]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the impeller shaft 6 is formed with a stopper portion 6d with which the impeller rotating body B abuts, and a distance k between the end of the bearing hole 9 and the stopper portion 6d is a maximum. By employing a magnet pump that is smaller than the axial length of the fluid reservoir s in the volume state, the fluid reservoir s can always ensure a minimum clearance, and the fluid reservoir s is not in operation during operation. It can be in a state where fluid is accumulated.
[0031]
That is, since the distance k between the end portion of the bearing hole 9 and the stopper portion 6d is smaller than the axial length of the fluid reservoir portion s in the maximum volume state, the end portion of the bearing hole 9 and the stopper portion 6d are separated from each other. Even if it abuts, fluid can be stored in the fluid reservoir s even though the volume is small, and lubrication and cooling by the fluid is performed when the impeller rotor B is rotating. is there. Further, the inner magnet portion 7 on the impeller rotor B side does not greatly deviate from the position of the outer magnet 15 and can be held within a range where the magnetic force is applied to each other. Can be kept good.
[0032]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, an annular portion 12 formed at a tip of a blade portion of the impeller, and a cylindrical portion 13 are formed from an inner periphery of the annular portion 12, and the cylindrical portion 13 is a magnet pump that is loosely inserted into the suction passage 2 of the pump housing A, so that the impeller having the annular portion 12 and the cylindrical portion 13 moves in the axial direction, and the inner periphery of the opening of the suction passage 2 On the other hand, the cylindrical portion 13 is in a loose insertion state, and this is a connection state between the inner periphery of the opening of the suction passage 2 and the outer periphery of the cylindrical portion 13. For this reason, the cylindrical portion 13 serves as a suction introduction passage for introducing the fluid from the suction passage 2 into the impeller blade portion 11. Therefore, the fluid can be efficiently introduced into the impeller, and as a result, the pump performance can be improved.
[Brief description of the drawings]
1A is a longitudinal side view of the present invention, FIG. 1B is a longitudinal side view of the main part of the present invention, and FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of the main members of the present invention. FIG. 4B is an enlarged view of the main part of FIG. 4A in which the pump is in a stopped state. FIG. 4A is a vertical side view of the pump in an operating state in the present invention. Enlarged view of the main part [Fig. 5] (A) is an enlarged vertical side view of the main part in the stopped state (B) is an enlarged vertical side view of the main part in the operating state [Explanation of symbols]
A ... pump housing B ... impeller rotor 5 ... partition wall 6 ... impeller shaft 6a ... large diameter shaft 6b ... small diameter shaft 6d ... stopper 9a ... large inner diameter 9b ... small inner diameter s ... fluid reservoir 11 ... impeller Blade part 12 ... annular part 13 ... cylindrical part

Claims

A pump housing, a partition body connected to the pump housing, an impeller shaft comprising a large diameter shaft portion and a small diameter shaft portion and supported by the partition body and the pump housing, and a large inner diameter portion and a small inner diameter portion. An impeller rotating body composed of a bearing hole and an impeller blade portion having a large inner diameter portion of the bearing hole supported by the large diameter shaft portion of the impeller shaft, and the small inner diameter portion supported by the small diameter shaft portion. The bearing hole of the impeller rotor is pivotally and slidably supported by the impeller shaft, and the fluid in the gap formed by the small diameter shaft portion of the impeller shaft and the large inner diameter portion of the bearing hole of the impeller rotor A magnet pump characterized in that a reservoir is formed.

2. The impeller shaft according to claim 1, wherein a stopper portion with which the impeller rotor contacts is formed, and a distance between the end portion of the bearing hole and the stopper portion is smaller than the axial length of the fluid reservoir portion in the maximum volume state. A magnet pump characterized by being made.

In Claim 1 or 2, an annular part is formed in the tip of the impeller blade part, and a cylindrical part is formed from the inner periphery of the annular part toward the suction passage side, and the cylindrical part is formed on the pump housing. A magnet pump characterized by being loosely inserted into a suction passage.